200行代码构建一个区块链
区块链的基本概念非常简单:一个存储不断增加的有序记录的分布式数据库。然而,当我们谈论区块链时,我们很容易将其与区块链要解决的问题混淆,比如误解为流行的,基于区块链的,像比特币和以太坊一样的项目。术语“区块链”通常与交易,智能合约或加密货币等概念紧密相关。
这必然使得理解区块链变成一项更艰巨的任务,特别是清楚地理解源代码。接下来我将介绍一个我用200行Javascript代码完成的超级简单的区块链:NaiveChain。
区块结构
第一个步骤是确定区块的结构。为了让事情尽可能简单,区块结构只包含最必要的部分:索引,时间戳,数据,散列值(hash)和前一个区块的散列值(hash)。
前一个区块的散列值(hash)必须能够在块中找到,这样才能保持链的完整性。
class Block {constructor(index, previousHash, timestamp, data, hash) {this.index = index;this.previousHash = previousHash.toString();this.timestamp = timestamp;this.data = data;this.hash = hash.toString();} }
生成区块散列值
区块需要散列值以保持数据的完整性。可以使用SHA-256算法生成这个值。应该指出,这个散列值与“ 挖掘 ” 无关,因为不需要去解决工作证明问题。
var calculateHash = (index, previousHash, timestamp, data) => {return CryptoJS.SHA256(index + previousHash + timestamp + data).toString(); };
生成一个区块
要生成一个区块,我们必须知道前一个块的散列值,并创建剩余所需内容(索引,散列,数据和时间戳)。其中区块数据是由用户提供的。
var generateNextBlock = (blockData) => {var previousBlock = getLatestBlock();var nextIndex = previousBlock.index + 1;var nextTimestamp = new Date().getTime() / 1000;var nextHash = calculateHash(nextIndex, previousBlock.hash, nextTimestamp, blockData);return new Block(nextIndex, previousBlock.hash, nextTimestamp, blockData, nextHash); };
存储区块
使用Javascript数组在内存中存储区块链。区块链的第一个区块总是一个所谓的“创世纪区块”,内容是固定的。
var getGenesisBlock = () => {return new Block(0, "0", 1465154705, "my genesis block!!", "816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7"); };var blockchain = [getGenesisBlock()];
验证区块的完整性
我们必须能时刻验证区块或者区块链是否完整,尤其是当我们从其他节点接收到新块,需要决定是否接受它们的时候。
var isValidNewBlock = (newBlock, previousBlock) => {if (previousBlock.index + 1 !== newBlock.index) {console.log('invalid index');return false;} else if (previousBlock.hash !== newBlock.previousHash) {console.log('invalid previoushash');return false;} else if (calculateHashForBlock(newBlock) !== newBlock.hash) {console.log('invalid hash: ' + calculateHashForBlock(newBlock) + ' ' + newBlock.hash);return false;}return true; };
选择最长的区块链
区块链中应时刻有且只有一组显式的区块。如果发生冲突(例如,两个节点都生成块号72的区块),我们选择具有最长块数的链。
var replaceChain = (newBlocks) => {if (isValidChain(newBlocks) && newBlocks.length > blockchain.length) {console.log('Received blockchain is valid. Replacing current blockchain with received blockchain');blockchain = newBlocks;broadcast(responseLatestMsg());} else {console.log('Received blockchain invalid');} };
与其他节点通信
区块链节点的一个重要任务是与其他节点共享和同步区块链。以下规则用于保持网络同步。
- 当一个节点产生一个新块时,要将这个区块广播到网络中。
- 当一个节点连接到一个新的对等节点时,要查询最新的区块。
- 当一个节点遇到一个索引大于当前已知块的块时,将该块添加到当前链中,或者查询完整区块链。
描述的模型中的一些典型的通信场景
不自动发现对等的节点,必须手动添加对等节点的位置(=网址)。
控制节点
用户必须能够以某种方式控制节点。可以通过设置HTTP服务器完成的。
var initHttpServer = () => {var app = express();app.use(bodyParser.json());app.get('/blocks', (req, res) => res.send(JSON.stringify(blockchain)));app.post('/mineBlock', (req, res) => {var newBlock = generateNextBlock(req.body.data);addBlock(newBlock);broadcast(responseLatestMsg());console.log('block added: ' + JSON.stringify(newBlock));res.send();});app.get('/peers', (req, res) => {res.send(sockets.map(s => s._socket.remoteAddress + ':' + s._socket.remotePort));});app.post('/addPeer', (req, res) => {connectToPeers([req.body.peer]);res.send();});app.listen(http_port, () => console.log('Listening http on port: ' + http_port)); };
如所看到的,用户能够通过以下方式与节点交互:
- 列出所有区块
- 用用户给出的内容创建一个新区块
- 列出或添加对等节点。
控制节点最直接的方法是例如使用Curl:
#从节点获取所有区块 curl http://localhost:3001/blocks
架构
应该注意的是,每个节点实际上公开了两个Web服务器:一个用于控制节点(HTTP服务器),一个用于节点之间的对等通信(Websocket HTTP服务器)
NaiveChain的主要组件
总结
NaiveChain是为演示和学习目的而创建的。因为它不具有“ 挖掘 ”算法(工作证明(PoW)的股权证明(PoS)),它不可以在公共网络中使用。尽管如此,它仍然实现了区块链的基本功能。
您可以从Github存储库获取更多技术细节。
如果您想了解更多区块链的知识,我建议您查看Naivecoin:构建加密货币的教程。在这个教程中,我们将详细讨论如采矿(工作证明),交易和钱包这样的概念。
针对学习这件事,我想想讲讲我的看法,
第一:绝对的三个字:靠自己,任何人都帮不了你。
第二:切勿眼高手低,好说懒做,动动嘴比谁都快,动手的时候就怂了
,这不是一个技术人应该有的态度。
第三:别人给你的只会是思路与方法,实际内容还需要自己去填充,
没有坐等这回事,绝逼没有。
同意的老铁请点赞、转发此文章支持!也可以加群 558787436 交流学习哦
200行代码构建一个区块链相关推荐
- 通过python构建一个区块链来学习区块链
了解区块链Blockchains如何工作的最快方法就是构建一个区块链.你来到这里是因为,和我一样,你对加密钱币的崛起感到很兴奋.而且你想知道区块链是如何工作的,想了解它们背后的基本技术. 但理解区块链 ...
- 爬虫python代码-Python爬虫教程:200行代码实现一个滑动验证码
Python爬虫教程:教你用200行代码实现一个滑动验证码 做网络爬虫的同学肯定见过各种各样的验证码,比较高级的有滑动.点选等样式,看起来好像挺复杂的,但实际上它们的核心原理还是还是很清晰的,本文章大 ...
- 前端 验证码隐藏怎么实现_Python爬虫教程:200行代码实现一个滑动验证码
Python爬虫教程:教你用200行代码实现一个滑动验证码 做网络爬虫的同学肯定见过各种各样的验证码,比较高级的有滑动.点选等样式,看起来好像挺复杂的,但实际上它们的核心原理还是还是很清晰的,本文章大 ...
- python爬虫代码-Python爬虫教程:200行代码实现一个滑动验证码
Python爬虫教程:教你用200行代码实现一个滑动验证码 做网络爬虫的同学肯定见过各种各样的验证码,比较高级的有滑动.点选等样式,看起来好像挺复杂的,但实际上它们的核心原理还是还是很清晰的,本文章大 ...
- php构建一个区块链(含源码)
php构建一个区块链(含源码) 我们要用PHP编程语言构建区块链,区块链本身就是一个非常简单的概念,它是一个非常简单的数据结构,数字货币是很复杂,但区块链不是,它们复杂的原因是共识算法,挖矿机制和运行 ...
- 用 Go 构建一个区块链 -- Part 3: 持久化和命令行接口
翻译的系列文章我已经放到了 GitHub 上:blockchain-tutorial,后续如有更新都会在 GitHub 上,可能就不在这里同步了.如果想直接运行代码,也可以 clone GitHub ...
- 40行python开发一个区块链
链客,专为开发者而生,有问必答! 此文章来自区块链技术社区,未经允许拒绝转载. 尽管有人认为区块链目前还是个不成熟的解决方案,但它无疑称得上是计算机发展历史上的一个奇迹.但是,到底区块链是什么呢? 我 ...
- 用 Go 构建一个区块链 -- Part 7: 网络
翻译的系列文章我已经放到了 GitHub 上:blockchain-tutorial,后续如有更新都会在 GitHub 上,可能就不在这里同步了.如果想直接运行代码,也可以 clone GitHub ...
- 用 Go 构建一个区块链 -- Part 6: 交易(2)
翻译的系列文章我已经放到了 GitHub 上:blockchain-tutorial,后续如有更新都会在 GitHub 上,可能就不在这里同步了.如果想直接运行代码,也可以 clone GitHub ...
最新文章
- Unity 简单示例代码和向导/Unity Aplication Block
- ARM Linux 3.x的设备树(Device Tree)【转】
- php缺失php5.dll,php5.dll丢失怎么办
- 第十六届智能车竞赛室内视觉AI组别靶标使用说明
- docker 在容器外执行某个容器内的某个命令
- 关于Unity中的光照(六)
- 介绍一个基于 .NET 的船的新 PHP SDK + Runtime: PeachPie
- 数据挖掘原理与算法 K-Means算法
- 我买的开发板——大虾网DX32(for STM32)
- HTML设置地址栏收藏夹图标
- 一、软件测试概念和理论
- mandriva2009硬盘安装
- 0X0000007B蓝屏
- 以替换为主的疯狂填词、sub()介绍
- 全同态加密(FHE):BV方案、密钥切换、模约化、自举
- 国外程序员推荐:每个程序员都应读的书
- 单例模式——国庆收心
- 嘉信给你介绍新加坡10大特色美食
- Python和R交互使用
- 好看的皮囊千篇一律,有趣的灵魂万里挑一
热门文章
- H5特效demo网站
- 电脑蓝屏的原因及解决办法
- Codeforces Round #815 (Div. 2) A-D2
- [E::hts_idx_push] NO_COOR reads not in a single block at the end 10 -1
- STM32H7学习继续(STM32H7系列9) ADC
- 01 - Win10+Ubuntu双系统安装换清华源 - 研0
- 云计算机遇与挑战,中国云计算产业发展面临机遇与挑战
- [置顶]使用scrapy_redis,自动实时增量更新东方头条网全站新闻
- html中图片太大了,css背景图片太大的坏处与解决方法
- 增量式编码器和绝对式编码器区别